Vegetable processing and water quality: Dutch project researches water reuse and food safety

Vegetable processing and water quality: Dutch project researches water reuse and food safety

Circular food systems call for efficient use of resources. In some countries, like the Netherlands, fresh produce decontamination is not allowed, and safe water reuse needs to be considered. A Dutch research consortium is searching for options for vegetable processors to reuse fresh water safely during vegetable washing.

The consortium is collaborating within the Safe and Save Water: Part 2 – The case on Listeria research project, a 3-year private-public partnership. It is led by Wageningen University & Research (WUR) and financially supported by six private partners and the Dutch Ministry of Agriculture, Nature and Food Quality (LNV). The goal of the project is to contribute to a sustainable fresh produce supply chain and ensure that safe food is brought to the market. We explore and develop possibilities to reduce freshwater consumption during vegetable processing while ensuring food safety.

Treating the water used to wash vegetables with water disinfection technologies aims to reduce contamination by relevant foodborne pathogens like Listeria monocytogenes. Doing so can also lower the probability of cross-contamination of subsequent product batches. Researching water disinfection technologies available to the European market helps vegetable processors to make their companies more sustainable for water and energy use. In this project, we look at reducing L. monocytogenes in the water (re-)used to wash fresh-cut lettuce. Attention to controlling food safety processes is warranted here.

Hermien van Bokhorst-van de Veen (Wageningen University & Research) presenteert de labresultaten tijdens de bijeenkomst van het consortium in juli 2022.
Hermien van Bokhorst-van de Veen (Wageningen University & Research) presenteert de labresultaten tijdens de bijeenkomst van het consortium in juli 2022.

Laboratory research

In the project, the effects of single technologies and combinations of technologies have been evaluated in the laboratory. This combined approach, also known as a hurdle approach, involves combining several mitigating approaches, each of which is perhaps insufficient on its own to control or even eliminate pathogens in food products. Water technology partners supplied and assisted in evaluating their technologies, including UV-C (BestUV B.V.), ozone (Xylem Water Solutions Nederland B.V.), free chlorine anoxyl (Normec Kalsbeek B.V.), and silver-copper ionization (Holland Water B.V.) on its ability to reduce Listeria spp. in the wash water. Both Listeria innocua and L. monocytogenes were included in the lab experiments. The vegetable producer (Plukon Food Group B.V.) supplied wash water from their commercial fresh-cut lettuce washing line to research the water technologies and helped analyze the results.

Treating the wash water with UV, ozone and/or free chlorine did not affect water quality parameters like the transmission and chemical oxygen demand (COD) given the tested conditions applied. Cell numbers of L. innocua were reduced during UV treatments (2.3 log reduction at 10.7 mJ/cm2). Higher UV fluence is expected to increase L. innocua reduction. L. innocua was reduced with ~1.5 logs when subjected to wash water containing silver-copper ions for longer period (28 h).  L. innocua was inactivated >5 logs in process water with a COD of about 167 mg O2/L when applying 50 ppm free chlorine for 10 seconds. Also, the numbers of L. monocytogenes cells were reduced during UV treatments (3.6 log reduction at 10.7 mJ/cm2). L. monocytogenes appeared to be sensitive against free chlorine: a >5 log reductionof L. monocytogenes was detected when treating (5 ppm free chlorine for 20 seconds in water with a COD of 108 mg O2/L) fresh produce wash water. Under the tested conditions and technologies applied for UV and free chlorine, L. monocytogenes is more sensitive compared to L. innocua. This showed that L. innocua can be used as a worst-case, non-pathogenic indicator for L.monocytogenes in our future pilot experiments.

Pilot studies

In this project, one pilot has been conducted to try and improve the transmission of the process water during fresh-cut lettuce washing. The pilot was conducted at our partner (Sormac B.V.) with lettuce supplied by Plukon Food Group B.V. We washed different combinations of fresh-cut lettuce with and without rinsing directly after cutting before entering the washing tank. Also, after the lettuce was finished cutting, the circulating water was treated with UV in the dual wash line.

During this first pilot with UV, we saw that rinsing during cutting improved the process wash water quality, namely a higher UV translucency and significantly lower COD in the following wash tank. These findings will help us plan our future pilot studies at Sormac B.V. We have our eye on testing a combination of technologies like UV and free chlorine as an advanced oxidation technology. Our research helps food quality managers understand the feasibility of safely (re-)using water during vegetable production and explore how to work towards a circular food system when food decontamination is not wished for or allowed.

Marianne Knorr-Jansen (Sormac) controleert de wastank van de geteste proceslijn voor vers gesneden sla.
Marianne Knorr-Jansen (Sormac) controleert de wastank van de geteste proceslijn voor vers gesneden sla.

Authors

Jen Banach, Project Leader and Food Safety Researcher (jen.banach@wur.nl)

Hermien van Bokhorst-van de Veen, Scientist Applied Food Microbiology (hermien.vandeveen@wur.nl)

Willem Paul de Mooij

Willem Paul de Mooij

Hoofdredacteur VMT

Willem Paul de Mooij is hoofdredacteur van VMT. Binnen VMT schrijft hij vooral over het thema Voedselveiligheid & Kwaliteit.

Beeld: VMT

Recalls Nederland 2024 in beeld: dit zijn de oorzaken gemeld door de...

In 2024 maakte de NVWA melding van 105 recalls en waarschuwingen voor levensmiddelen. Welke producten haalden producenten uit de markt? En waarom werden specifieke producten teruggeroepen? VMT zet de recalls en waarschuwingen voor levensmiddelen uit 2024 in Nederland overzichtelijk op een rij.

Voedselfraude voorkomen? Zo borg je voedselauthenticiteitVoor abonnees
Voor abonnees

Voor abonnees Voedselfraude voorkomen? Zo borg je voedselauthenticiteit

Voedselfraude is het tegenovergestelde van voedselauthenticiteit. Maar het is een lastige opgave om volledige transparantie in de keten te borgen als frauduleuze praktijken worden verdoezeld. Dit artikel belicht praktische inzichten voor het borgen van authenticiteit binnen de voedselketen op Europees niveau.

Afbeelding: PixabayVoor abonnees
Voor abonnees

Voor abonnees Salmonella-uitbraak door komkommers: meer dan 100 mensen ziek

Een uitbraak van Salmonella enterica Typhimurium die te herleiden is tot komkommers, is beëindigd met 113 zieken. Veel Amerikaanse bedrijven hebben hele verse komkommers teruggeroepen. Daarnaast hebben bedrijven in Noord-Amerika gesneden komkommers of voedingsmiddelen die met komkommers zijn gemaakt, zoals wraps en salades, teruggeroepen.

Protozoa onder een microscoop. (foto: Shutterstock)Voor abonnees
Voor abonnees

Voor abonnees On topic: parasieten in voeding, een onderbelicht...

Bacteriën en schimmels zijn de voornaamste oorzaak van bederf in voedingsmiddelen. Toch zijn er nog veel anderen ziekteverwekkers die mensen kunnen besmetten, zoals parasieten. In de voedingsindustrie zijn parasieten een vaak onderbelicht voedselveiligheidsrisico. Dit artikel geeft een overzicht van de voor voedsel relevante parasieten.

Afbeelding: PixabayVoor abonnees
Voor abonnees

Voor abonnees E. coli-uitbraak in romaine sla maakt 88 mensen ziek, leverancier...

De Food and Drug Administration (FDA) heeft in de Verenigde Staten een E. coli O157:H7-uitbraak die gelinkt werd aan romaine sla officieel beëindigd. Tijdens de uitbraak, die minstens 88 mensen ziek maakte, bleef de identiteit van de slaleverancier onbekend. Dit gebrek aan transparantie roept vragen op over voedselveiligheid en het informeren van consumenten.

Afbeelding: PixabayVoor abonnees
Voor abonnees

Voor abonnees Eieren veroorzaken botulisme-uitbraak in China

Vijf mensen in de Chinese provincie Shandong werden in juli 2024 ziek na het eten van ingelegde eieren besmet met Clostridium botulinum.

Foto: Shutterstock

RIVM: mogelijk honderden besmettingen door blauwe bessen met...

Het Rijksinstituut van Volksgezondheid en Milieu (RIVM) houdt rekening met honderden besmettingen door de met hepatitis A besmette blauwe bessen van supermarktketen Albert Heijn. Twee mensen belandden in het ziekenhuis.

Afbeelding: PixabayVoor abonnees
Voor abonnees

Voor abonnees Eerste sterfgeval door vogelgriep benadrukt noodzaak voor verscherpte...

In de Amerikaanse staat Louisiana is een 65-jarige man overleden aan de gevolgen van een H5N1-vogelgriepinfectie. Dit is het eerste bekende sterfgeval door vogelgriep in de Verenigde Staten. De patiënt, die onderliggende medische aandoeningen had, kwam in contact met besmette vogels in zijn achtertuin.

Mijn artikeloverzicht kan alleen gebruikt worden als je bent ingelogd.